王少強,魏松洋,馬志強,楊瑞麗,鄭慶杰,徐澤紅
體外循環(huán)(cardiopulmonary bypass,CPB)是一種非生理循環(huán)狀態(tài),對全身各個臟器的生理功能均有影響。CPB心臟手術(shù)也可以影響甲狀腺功能,表現(xiàn)為術(shù)后甲狀腺激素(thyroid hormone,TH)水平異常改變,導(dǎo)致出現(xiàn)正常甲狀腺病態(tài)綜合征(euthyroid sick syndrome,ESS)[1]。 在 CPB 圍術(shù)期維持 TH 水平穩(wěn)定有利于心肌能量代謝和增加心肌收縮力,但過高TH水平又可以增加心肌氧耗,誘發(fā)心衰[2,3]。本研究對CPB圍術(shù)期患者應(yīng)用外源性TH,通過隨機對照研究,觀察圍術(shù)期TH變化的規(guī)律及對血流動力學(xué)的影響,并探索一種恰當(dāng)?shù)母深A(yù)治療方法。
1.1 一般資料 2010-06~2011-06行瓣膜置換術(shù)的患者40例,男26例,女14例;年齡36~71歲;體重49~82 kg。其中行二尖瓣置換術(shù)11例,二尖瓣置換加三尖瓣成形術(shù)12例,主動脈瓣置換術(shù)5例,雙瓣置換術(shù)7例,雙瓣置換加三尖瓣成形術(shù)5例。合并糖尿病9例,高血壓10例。術(shù)前均無甲狀腺疾病及服含碘藥物史,無冠心病史,無肝、腎、肺功能不全史,左室射血分?jǐn)?shù)≥35%,全部患者心功能Ⅱ~Ⅲ級。采用隨機、雙盲、對照的方法分為試驗組(T組)和對照組(NT組),每組20例。
1.2 方法 T組手術(shù)前48h至CPB后48h按50μg/8 h口服左旋甲狀腺素鈉片 (優(yōu)甲樂,德國默克公司),NT組給予安慰劑。全部患者在給藥前經(jīng)頸內(nèi)靜脈放置雙腔Swan-Ganz肺動脈漂浮導(dǎo)管,監(jiān)測血流動力學(xué)。術(shù)中采用靜脈復(fù)合麻醉,呼吸機輔助呼吸,均使用Sarns體外循環(huán)機和一次性膜肺,預(yù)充以平衡液為主。兩組在同樣條件下常規(guī)建立CPB,維持轉(zhuǎn)流期間紅細(xì)胞壓積約為20%~25%,中度低溫(鼻咽溫度 25~29 ℃),灌流量控制在 2.3~2.8 L/min·m2。 分別于給藥前(T1)、術(shù)前2h(T2)、主動脈開放(T3)、CPB 后6h(T4)、12 h(T5)、24 h(T6)、48 h(T7)抽取橈動脈血5 ml,肝素抗凝,其中1 ml用常規(guī)法測定紅細(xì)胞壓積 (Hct),剩余4 ml全血以3000 r/min離心,取上層血清,置入-20℃冷凍備測。應(yīng)用化學(xué)發(fā)光免疫分析法 (采用羅氏E601電化學(xué)免疫發(fā)光儀及配套試劑)測定三碘甲狀腺原氨酸(triiodothyronine,T3)、四碘甲狀腺原氨酸(thyroxine,T4)、游離 T3(free triiodothyronine,F(xiàn)T3)、游離 T4(free thyroxine,F(xiàn)T4)、 促甲狀腺激素 (thyroid stimulating hormone,TSH)。以校正值=測定值×術(shù)前 Hct/測定時Hct,校正血液稀釋。 分別于 T1、T2、T4、T5、T6、T7應(yīng)用MP60型IntelliVue多功能監(jiān)護儀采集心率、動脈壓、肺毛細(xì)血管楔壓 (pulmonary capillary wedge pressure,PCWP)、中心靜脈壓。通過熱稀釋法測定心輸出量,測定時間誤差為15 min,測量時患者無其他干擾,重復(fù)測5次,取數(shù)值接近的3次(誤差在10%以內(nèi)),計算平均值。然后通過監(jiān)護儀計算出體循環(huán)阻力指數(shù) (systemic vascular resistance index,SVRI)、肺循環(huán)指數(shù)(pulmonary vascular resistance index,PVRI)、左心室每搏做功指數(shù)(left ventricular stroke weight index,LVSWI)。 通過公式基礎(chǔ)代謝率(basal metabolic rate,BMR)=(脈率+脈壓-111)%計算出BMR。
1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS11.0統(tǒng)計軟件。計量資料先求出組內(nèi)±s,組間比較采用兩樣本t檢驗,如果方差不齊則采用近似t檢驗;組內(nèi)比較采用重復(fù)測量設(shè)計的方差分析。
2.1 臨床指標(biāo) 兩組患者在年齡、性別、身高、體重、心功能(EF、FS)、伴隨疾?。ㄌ悄虿?、高血壓)、體外循環(huán)時間、主動脈阻斷時間、機械通氣時間和術(shù)后ICU時間均無顯著性差異(P>0.05),見表1。兩組患者均無嚴(yán)重圍術(shù)期并發(fā)癥,痊愈出院。
表1 兩組患者臨床觀察指標(biāo)(n=20,±s)
表1 兩組患者臨床觀察指標(biāo)(n=20,±s)
觀察指標(biāo) NT組 T組 P值年齡(歲) 58.20±9.40 61.80±8.45 0.2105性別(m/f) 14/6 12/8 0.5073身高(cm) 164.53±8.50 167.23± 6.65 0.2702體重(kg) 62.17±9.46 61.01±8.89 0.6917 EF(%) 51.35±7.28 52.35±8.19 0.6855 FS(%) 32.53±4.41 33.75±5.21 0.4291糖尿?。ɡ?54 0.7050高血壓(例) 46 0.4652體外循環(huán)時間(min) 92.24±21.42 89.78±24.54 0.7374主動脈阻斷時間(min) 47.86±17.39 52.18±18.73 0.4544機械通氣時間(h) 16.78±8.35 15.32±6.56 0.5423術(shù)后 ICU 時間(d) 4.65±1.20 4.14±1.25 0.1960
2.2 各時間點FT3、FT4、T3濃度 NT組在主動脈開放及CPB后的24 h內(nèi)血漿FT3、FT4、T3濃度持續(xù)降低,在CPB后24 h分別較術(shù)前下降了約50%、40%、55%(P<0.05),隨后開始上升,在 CPB 后 48 h仍未恢復(fù)至術(shù)前水平;而血漿T4、TSH濃度在正常范圍內(nèi)波動。T組在主動脈開放及CPB后的24 h內(nèi)血漿FT3、FT4、T3濃度也持續(xù)降低,但均高于NT組(P<0.05)。 兩組各時間點血漿 T4、TSH 值無顯著性差別(P>0.05)。 見表 2。
2.3 各時間點BMR值 兩組無顯著性差別 (P>0.05)。 NT組 SVRI、PVRI在 CPB 后6h均達(dá)峰值(P<0.05),隨后開始逐漸下降,在CPB后48 h基本恢復(fù)至術(shù)前水平。與NT組比較,T組SVRI、PVRI在 CPB 后 6、12、24 h 顯著降低 (P<0.05)。 NT 組LVSWI在 CPB 后 12 h 降至最低值(P<0.05),隨后開始逐漸上升,在CPB后48 h基本恢復(fù)至術(shù)前水平。與NT組比較,T組LVSWI在術(shù)前2 h無顯著性差別(P>0.05),在 CPB 后 6、12、24 h 顯著升高(P<0.05)。 見表 3。
CPB是心臟直視手術(shù)必須的輔助手段,但CPB過程中低溫、非搏動灌注、重要臟器缺血損害及機體代謝變化等均可能導(dǎo)致嚴(yán)重的ESS,出現(xiàn)心血管系統(tǒng)并發(fā)癥[1,4,5]。 研究表明血漿 T3水平與充血性心力衰竭的嚴(yán)重程度密切相關(guān),已成為一個獨立的預(yù)測因子[6,7]。因此,對CPB圍術(shù)期ESS進行防治非常重要。外源性TH能否安全、有效地防治ESS,以及給藥的時機、用量及方法均引起了國內(nèi)外學(xué)者的重視[8,9]。本文試驗組術(shù)前48 h至CPB后48 h給予口服甲狀腺素片,其圍術(shù)期基礎(chǔ)代謝率在3%~9%,表明未增加患者的代謝能耗,是一種安全的給藥方案。
表2 兩組患者各期血漿甲狀腺激素水平(n=20,±s)
表2 兩組患者各期血漿甲狀腺激素水平(n=20,±s)
與 T1比較,▲P<0.05,#P<0.01;與對照組比較,*P<0.05,△P<0.01
組別 FT3(pmol/L) FT4(pmol/L) T3(nmol/L) T4(nmol/L) TSH(mU/L)NT 組 2.8~7.1 12~22 1.3~3.1 59~154 0.27~4.2 T1 4.23±0.97 18.24±4.56 2.42±0.51 118.68±22.49 2.13±0.53 T2 4.12±0.90 18.35±4.40 2.43±0.56 120.32±30.08 2.24±0.51 T3 2.96±0.59#△ 13.68±4.17▲* 1.45±0.33#△ 110.81±26.59 1.92±0.48 T4 2.75±0.63#△ 12.78±2.68#* 1.33±0.31#△ 112.87±25.96 1.83±0.43 T5 2.53±0.51#△ 11.56±2.89#* 1.21±0.27#△ 108.94±23.94 1.82±0.44 T6 2.12±0.42#△ 10.95±2.51#* 1.08±0.25#△ 105.94±21.18 2.34±0.56 T7 2.94±0.70#△ 11.86±2.61#△ 1.24±0.28#△ 114.25±25.13 2.46±0.56 T組T1 4.18±0.87 17.86±3.75 2.36±0.59 116.78±29.19 2.23±0.55 T2 4.68±0.98 18.75±4.12 2.59±0.65 122.61±30.65 2.19±0.52 T3 3.97±0.87 16.96±4.24 2.12±0.48 114.45±27.46 2.12±0.48 T4 3.76±0.86 16.07±3.69 1.89±0.41▲ 110.94±27.73 1.94±0.42 T5 3.34±0.76▲ 14.28±3.14▲ 1.65±0.39# 105.12±23.12 2.07±0.49 T6 3.14±0.69# 13.39±3.09# 1.53±0.46# 102.76±23.61 2.45±0.61 T7 3.67±0.78 15.18±3.18▲ 1.67±0.42# 107.43±25.78 2.57±0.59
表3 兩組患者各期基礎(chǔ)代謝率和血流動力學(xué)指標(biāo)(n=20,±s)
表3 兩組患者各期基礎(chǔ)代謝率和血流動力學(xué)指標(biāo)(n=20,±s)
與 T1比較,▲P<0.05,#P<0.01;與對照組比較,*P<0.05,△P<0.01
組別 BMR SVRI(dyne·s/cm5·m2) PVRI(dyne·s/cm5·m2) PCWP(mmHg) LVSWI(mg-M/beat·m2)NT組T1 4.6±1.1 2126±213 228±58 11.9±2.4 50.4±7.8 T2 3.8±0.9 2098±187 258±70 11.4±2.2 52.1±8.2 T4 5.4±1.5 3470±529#△ 389±82#* 12.2±2.8 45.2±7.8▲*T5 5.1±1.6 2964±432#△ 364±67#△ 11.8±2.6 40.7±8.8#*T6 4.7±1.1 2871±412#△ 284±58▲* 12.4±3.2 41.4±8.2▲△T7 4.9±1.2 2150±254 258±56 12.7±2.6 49.2±8.5 T組T1 4.9±0.9 2179±246 217±45 12.2±2.8 52.6±8.5 T2 5.3±1.2 2148±235 227±52 11.8±2.4 51.5±9.5 T4 5.6±1.6 2596±479▲ 306±75# 12.8±2.2 50.6±7.6 T5 4.9±1.2 2482±359▲ 238±64 12.6±3.1 46.4±8.9▲T6 5.1±1.7 2292±334 232±65 11.3±2.7 51.6±9.5 T7 4.8±1.3 2054±242 221±46 12.9±2.6 52.4±9.2
本文結(jié)果顯示,對照組在CPB后的24 h內(nèi)血漿 FT3、FT4、T3值持續(xù)降低(P<0.05),在 CPB 后 24 h分別較術(shù)前下降了約50%、40%、55%,而血漿T4、TSH值在正常范圍內(nèi)波動。這與Velissaris等[10]的研究結(jié)果基本一致。其可能的機制有:①CPB應(yīng)激狀態(tài)下機體TH消耗量增加,致使FT3、FT4、T3與術(shù)前相比,下降幅度明顯高于T4;②CPB圍術(shù)期機體外周組織3,5′-脫碘酶活性受到影響或含量下降,使T4向T3轉(zhuǎn)化減少;③甲狀腺缺血、缺氧妨礙了TH的合成和釋放;④CPB應(yīng)激狀態(tài)下丘腦-垂體-甲狀腺軸調(diào)節(jié)機制紊亂,垂體對正、負(fù)反饋的調(diào)節(jié)受到抑制[4,5,11]。 試驗組在 CPB 后的 24 h 內(nèi)血漿 FT3、FT4、T3值也持續(xù)降低,但均高于對照組(P<0.05)。兩組各時間點血漿T4、TSH值無顯著性差別 (P>0.05)。本文結(jié)果證實口服外源性TH能有效的防治ESS。Choi等[12]也得到了基本一致的臨床研究結(jié)果。
SVRI和PVRI是判斷外周血管阻力的重要指標(biāo)。本文結(jié)果顯示,對照組SVRI、PVRI在CPB后6 h均達(dá)峰值(P<0.05),隨后開始逐漸下降,在 CPB后48 h基本恢復(fù)至術(shù)前水平。這可能是由于CPB期間炎癥介質(zhì)釋放、縮血管物質(zhì)分泌增加以及血管內(nèi)皮損傷等因素引起的外周血管阻力增加[13]。試驗組 SVRI、PVRI在 CPB 后6h 也均達(dá)峰值(P<0.05),隨后開始逐漸下降,但與對照組比較,SVRI、PVRI在 CPB 后 6、12、24 h 顯著降低(P<0.05)。 說明口服外源性TH可有效抑制CPB后外周血管阻力增加的程度,降低心臟后負(fù)荷。研究證實,TH可通過改變外周動脈平滑肌細(xì)胞納-鉀分布、減少肌鈣蛋白釋放等機制,使血管平滑肌細(xì)胞收縮力下降,引起血管張力減低、血管阻力下降[14]。
LVSWI是判斷左心做功的主要指標(biāo)。本文結(jié)果顯示,對照組LVSWI在CPB后12 h降至最低值(P<0.05),隨后開始逐漸上升,在CPB后48 h基本恢復(fù)至術(shù)前水平。這與CPB后心肌缺血-再灌注損傷、外周血管阻力增高等因素有關(guān)[15];也與CPB后存在ESS,影響心肌能量代謝,減弱心肌收縮力有關(guān)[1,2,4,5]。 試驗組 LVSWI也在 CPB 后 12 h 降至最低值(P<0.05),隨后開始逐漸上升,但與對照組比較,LVSWI在術(shù)前2h無顯著性差別(P>0.05),在 CPB后 6、12、24 h 顯著升高(P<0.05)。 說明 TH 的正性肌力作用對生理狀態(tài)的心肌不顯著,但對缺血-再灌注損傷狀態(tài)的心肌有顯著作用。Sirlak等[16]研究證實外源性TH可有效抑制左心功能下降程度。這和TH對心肌的正性變力作用有關(guān),也和外源性TH改善心肌細(xì)胞供能、增強心肌收縮力、降低外周血管阻力和保持CPB后心血管系統(tǒng)對腎上腺素的敏感性等有關(guān)[17]。
綜上所述,筆者認(rèn)為小劑量、短時間口服外源性TH是一種經(jīng)濟、安全、有效、方便的防治CPB圍術(shù)期ESS的方法。對CPB后血流動力學(xué)的維持起到積極的作用,有利于患者術(shù)后恢復(fù)。但對其不利之處亦應(yīng)注意,否則有增加心肌耗氧與心律失常的危險,對有嚴(yán)重心律失常和心肌缺血的患者應(yīng)慎用。
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